علوم ثاني متوسط الفصل الثاني

الموجات كوسيلة لدراسة باطن الأرض
سبب اختلاف سرعة الموجات في جوف الأرض
تزداد سرعة الموجات وتستمر إلى أن تصل إلى منطقة سطح عدم التوافق ( سطح جوتنبرج ) حيث :
1ـ تقل سرعة الموجات الأولية فجأة بسبب تغير كثافة منطقة سطح عدم التوافق إلى أن تتخطاها ثم تعاود زيادة السرعة إلى مركز الأرض مع ازدياد كثافة مادة جوف الأرض
2ـ تنكسر وترتد إلى السطح الموجات الثانوية بسبب كذلك تغير كثافة منطقة سطح عدم التوافق( استمرار الموجات الأولية وانكسار الموجات الثانوية يعود إلى اختلاف القوة للموجات )
تركيب طبقات الأرض
أ- القشرة : وهي مكونة من طبقتين

طبقة عليا ( قشرة القارات )
طبقة سفلى ( قشرة المحيطات )
*مكونة من صخور ومعادن خفيفة
*تتركب من سليكات الألمونيوم والبوتاسيوم
*تدعى السيال ( مشتقة من سليكون والومنيوم )
*كثافتها 2.8جم/سم مكعب
*مكونة من صخور ومعادن ثقيلة
*تتركب من سليكات المغنيسيوم والحديد
*تدعى السيما ( مشتقة من سليكون ومغنيزيوم )
*كثافتها 3جم/سم مكعب

ب- الوشاح*
تتركب من الأكسجين،السليكون،المغنيزيوم،الحديد ( تتجمع هذه العناصر في الجزء العلوي من الوشاح )
*تكون هذه العناصر قريبة من درجة انصهارها لذا هي في حالة بين الجامدة والسائلة
ج- اللب*يتركب من الحديد والنيكل ( في اللب الخارجي والداخلي )
*حالة مادة اللب الخارجي سائلة أما اللب الداخلي جامدة والسبب لوقوع الضغط الهائل على اللب الداخلي
الزلازل
تعريف الزلازل : هي اهتزازات طبيعية قوية ومباغتة لقشرة الأرض تدوم اقل من دقيقة
فالزلازل بالمفهوم العلمي البسيط اهتزازات القشرة الأرضية في مكان ما حيث أن الاهتزازات تنتقل على شكل موجات مشابه للموجات الميكانيكية على سطح الماء عندما يتعرض إلى اضطراب
*تعتبر الزلازل من الدلائل على القوى الطبيعية داخل الأرض
*تسجل آلات الرصد للزلازل حدوث الآلاف منها يومياً ولكن لا نشعر بها
*تتركز التأثيرات الشديدة للزلازل في المناطق المحيطة بمركز الزلزال
تأثيرات الزلازل على سطح الأرض :
1- انهيار المباني والجسور 6- اندلاع الحرائق
2- تشقق الطرق 7- الانهيارات الأرضية والثلجية
3- تفجر أنابيب الطرق والنفط 8- تولد الأمواج واكتساحها للشواطئ
4- تقطع أسلاك الكهرباء والهاتف 9- تشقق القشرة الأرضية وقد يصل الى10كم
5- التواء قضبان السكك الحديدية 10- تغير مجاري الأنهار

رصد الزلازل و جهاز الرصد
كيفية رصد الزلازل :
*يتم رصد الزلازل على شكل ذبذبات تسجل على جهاز الرصد في البداية كموجات أولية يليها موجات ثانوية
*الموجات الأولية أسرع من الموجات الثانوية لذا يتم تسجيلها أولا
الفرق بين الزلازل الطبيعية والزلازل الاصطناعية

الزلازل الطبيعية
الزلازل الاصطناعية
تحدث دون تدخل الإنسان
تحدث بسبب الإنسان
مثل الانفجاريات النووية
يصدر عنها موجات أولية وثانوية
يصدر عنها موجات أولية فقط
سرعتها طبيعية و معروفة
سرعتها غير طبيعية ومتغيرة

كيفية عمل جهاز الرصد للزلازل
يتكون الجهاز من :
1- قاعدة مثبته على الأرض يتصل بها بندول ( إذا حصل اهتزاز أرضي تهتز القاعدة فيهتز البندول )
2- يربط بطرف البندول قلم يسجل الذبذبات على ورقة ملفوفة على اسطوانة تدور باستمرار
3- يعمل الشخص المختص على تحليل هذه الذبذبات ويحدد درجة الزلزال
قياس الزلازل
*طرق قياس الزلازل :1
- الطريقة الأولى : تدعى (( مقياس الشدة الزلزالية )) لقياس مقدار الإحساس والأثر الذي يتركه الزلزال ابتداءً من مركزه السطحي حيث تكون الشدة أقصى قوة إلى أخر نقطة يتلاشى فيها الأثر. أشهر مقاييس هذه الطريقة : مقياس ميركالي2
- الطريقة الثانية : تدعى (( مقياس المقدار الزلزالي )). لقياس الزلزال على أساس قوته الفعلية.
أشهر مقاييس هذه الطريقة : مقياس رختر

الدرجة
قياس قوة الزلزال
من 1 إلى 3
زلازل ضعيفة – لا يحس بها الناس
من 4 إلى 6
زلازل متوسطة – تسبب رعب ولا تأثر على المباني
من 7 إلى 8
زلازل قوية – تصدع في الأبنية وتدمرها
من 9 إلى 12
زلازل مدمرة – تؤدي إلى كوارث شديدة وتدمير كامل للمنشآت

تصنيف الزلازل على أساس طرق قياس الزلازل









تحديد مركز الزلزال
العوامل المعتمدة في تقرير شدة الزلزال :
1- مدة استمرارية الزلزال
2ـ مدى التغير الذي يحدثه الزلزال في سطح الأرض
كيفية تعيين مركز زلزال ما
* يتم التعيين عن طريق قياس موجات الزلزال في ثلاث مناطق مختلفة وعند نقطة تقاطع هذه الموجات في نقطة معينة يكون هو مركز الزلزال
* تستطيع أجهزة الرصد للزلازل تسجيل الفرق الزمني بين لحظة حدوث الزلزال وبين لحظة وصول الموجات إلى محطة الرصد إلا أنها لا تستطيع تعيين اتجاه مركز الزلزال
* الأجهزة الحديثة لها القدرة على تعيين بعد مركز الزلزال واتجاهه من محطة واحدة إلا أن تحديد مراكز الزلازل من عدة محطات يعطي نتائج أكثر دقة
البراكين ومخرجاتها
تعريف البركان : هو شق في صخور القشرة تنبعث من فوهته حمماً ملتهبة ومواد صلبة وغازية
سبب حدوث البراكين :
تحدث البراكين نتيجة تأثير عدة عوامل هي الحرارة وضغط صخور القشرة الأرضية وضغط الغازات والأبخرة المحصورة في مكان ضعيف للقشرة الأرضية وتنفجر حمماً على سطح الأرض
مخرجات البراكين هي :
الحمم أو الصهارة تدعى ... اللابة تتكون اللابة من معادن وصخور مذابة وغازات بركانية ومواد صلبة
· الغازات البركانية هي : بخار الماء ، أول وثاني أكسيد الكربون ، الكبريت ، كبريتيد الهيدروجين ، النيتروجين
· المواد الصلبة هي : الرماد البركاني ، القنابل البركانية
( القنابل البركانية : صهارة متطايرة بفعل قوة الانفجار تسقط على مسافات متباعدة من الفوهة )
أثار البراكين
الآثار المترتبة عن البراكين :
لا تقتصر آثار البراكين على منطقة البركان وإنما قد تتعداها إلى مناطق مجاورة أو حتى بعيدة جداً – ومن الآثار
1- الفتك بالناس : مثال بركان كااكاتوا ما بين جاوة وسومطرة حيث قتل الآلاف من الناس
2- تدمير العمران : مثال بركان فيزوف الذي طمر مدينة بومبي بإيطاليا عام 79ميلادي
3- تغيير معالم الطبيعة : مثال تكون هضبة بازلتية في مدينة كولومبيا ومماثلة لها في الهند
4ـ اضطراب المناخ : الغبار والرماد البركاني قد ينتج عنه أما حجب لأشعة الشمس أو يمتص نسبة من أشعة الشمس ويؤدي إلى برودة الجو
المظهر العام للبركان
أشكال البراكين :
أولا : براكين ذات فوهة أحادية : تتدفق اللابة من فتحة في قمة البركان تدعى فوهة البركان في البراكين النشطة وهناك براكين خامدة فوهتها عبارة عن منخفض عميق ذو انحدار شديد :أما تتراكم المواد البركانية فيها حول الفوهة مكونة جبل مخروطي الشكلأو تتحول الفوهات إلى بحيرات أما ماء أو سوائل حمضية أو مياه معدنية كبريتية
ثانياً : براكين ذات فوهة ثانوية : السبب : قوة ضغط الصهارة المتصاعدة وضيق عنق الفوهة الرئيسية أو انسدادها في حالة عدم انفتاح فوهة ثانوية قد يتسبب إلى انفجار الجبل البركاني وتكون مخروط جديد داخل فجوة الجبل البركاني
هل للبراكين آثار نافعة
للبراكين آثار نافعة إلا أنها محدودة بالمقارنة لأضرارها ومن الفوائد :
1- أن المواد البركانية غنية بالمعادن المفيدة للزراعة والصناعة
2- استخدام الينابيع الحارة في التطبيب من الأمراض الجلدية والروماتيزم
3- استخدام المياه الحارة المنبثقة من جوانب البركان كمصدر للطاقة
4- تكون البحيرات البركانية والاستفادة منها كثروة طبيعية
5- استخدام الكبريت في الصناعة والزراعة الناتج من مخرجات البراكين